CN216811843U - 后处理混合器和发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，本实用新型公开了一种后处理混合器和一种发动机，后处理混合器包括壳体和旋流板组件，壳体的轴向一端设有进气孔，壳体的轴向另一端设有排气孔，壳体的侧壁上设有尿素喷入口，壳体的内部设有混合腔，混合腔分别与进气孔、排气孔和尿素喷入口连通，旋流板组件设于混合腔内，旋流板组件将混合腔分隔成多个混合子腔，各混合子腔之间连通，部分旋流板组件用于引导混合腔内的气流形成旋流。本实用新型提出的后处理混合器通过在壳体内设置旋流板组件引导混合气流生成旋流，使得气流与尿素喷雾按照设计路径混合流转，保证气体与尿素充分混合接触，提高后处理混合器的混合均匀性。

Description

后处理混合器和发动机

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种后处理混合器，本实用新型还涉及一种发动机。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

现有的SCR进气混合结构由旋流管、旋流管隔板、导流管、外层管组成；尿素与废气流混合后进入钢丝绒，混合时间短，尿素分解后的NH₃与气流不能充分混合，混合均匀性差。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有技术中后处理混合器混合效果差的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种后处理混合器，包括壳体和旋流板组件，所述壳体的轴向一端设有进气孔，所述壳体的轴向另一端设有排气孔，所述壳体的侧壁上设有尿素喷入口，所述壳体的内部设有混合腔，所述混合腔分别与所述进气孔、所述排气孔和所述尿素喷入口连通，所述旋流板组件设于所述混合腔内，所述旋流板组件将所述混合腔分隔成多个混合子腔，各所述混合子腔之间连通，部分所述旋流板组件用于引导所述混合腔内的气流形成旋流。

本实用新型提出的后处理混合器通过在壳体内设置旋流板组件引导混合气流生成旋流，使得气流与尿素喷雾按照设计路径混合流转，保证气体与尿素充分混合接触，提高后处理混合器的混合均匀性，提高尿素分解，减少尿素结晶，提高后处理排放一致性。并且该混合器通用性较好，能应用于较多的机型。另外，该混合器可加工性强，工艺较好，各组件通过焊接形式联接，可以保证机械可靠性。

另外，根据本实用新型的后处理混合器，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述旋流板组件包括第一旋流板和隔板，所述第一旋流板设置在所述隔板的外围，所述第一旋流板和所述隔板将所述混合腔分隔成两个混合子腔，所述混合子腔与所述尿素喷入口连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述旋流板组件还包括第二旋流板，所述第二旋流板设置在所述隔板和所述第一旋流板之间，所述第一旋流板、所述第二旋流板和所述隔板将所述混合腔分隔成四个混合子腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述后处理混合器还包括散流板，所述散流板设于所述混合腔内，所述散流板上设有多个散流孔，所述散流孔朝向所述尿素喷入口设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述四个混合子腔中的两个所述混合子腔分别为第一旋流腔和第二旋流腔，所述第一旋流板包括第一弧形板和两个第二弧形板，所述第一弧形板与所述壳体的部分内壁面相适配，所述第一弧形板的两端分别与两个所述第二弧形板的一端连接，两个所述第二弧形板之间形成尿素喷入腔，部分所述第一弧形板、所述隔板和其中一个所述第二弧形板之间形成所述第一旋流腔，部分所述第一弧形板、所述隔板和另一个所述第二弧形板之间形成所述第二旋流腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔板的一端朝向所述尿素喷入口设置，所述散流板呈V型，所述散流板的弯折处与所述隔板连接，并且所述散流板的凸面朝向所述尿素喷入口设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述四个混合子腔中的另外两个混合子腔分别为第三旋流腔和第四旋流腔，所述第二旋流板包括第三弧形板和两个第四弧形板，所述第三弧形板与所述壳体的部分内壁面相适配，所述第三弧形板的两端分别与两个所述第四弧形板的一端连接，部分所述第三弧形板、所述隔板和其中一个所述第四弧形板之间形成所述第三旋流腔，部分所述第三弧形板、所述隔板和另一个所述第四弧形板之间形成所述第四旋流腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体包括进气挡板、排气挡板和混合器外管，所述混合器外管的轴向两端分别与所述进气挡板和所述排气挡板连接，所述进气挡板上设有多个所述进气孔，所述进气孔与所述混合子腔和/或所述尿素喷入腔连通，所述排气挡板上设有多个所述排气孔，所述排气孔与所述混合子腔连通。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一旋流板上设有第一长孔，所述第一长孔靠近所述壳体的侧壁设置，所述尿素喷入腔通过所述第一长孔与所述混合子腔连通，所述第二旋流板上设有第二长孔，所述第二长孔靠近所述壳体的侧壁设置，相邻的两个所述混合子腔通过所述第二长孔连通。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的后处理混合器。

本实用新型第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的后处理混合器相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了本实用新型的后处理混合器的结构示意图；

图2示意性地示出了图1中A-A向的剖视结构示意图；

图3示意性地示出了本实用新型的后处理混合器的壳体的结构示意图；

图4示意性地示出了本实用新型的第一旋流板的结构示意图；

图5示意性地示出了本实用新型的第二旋流板的结构示意图；

图6示意性地示出了本实用新型的隔板的结构示意图；

图7示意性地示出了本实用新型的散流板的结构示意图；

图8示意性地示出了本实用新型的进气挡板的结构示意图；

图9示意性地示出了本实用新型的排气挡板的结构示意图。

附图中各标记表示如下：

10：混合器外管、11：进气孔、12：排气孔、13：尿素喷入口、14：第一旋流板、15：隔板、16：第二旋流板、17：散流板、18：第一旋流腔、19：第二旋流腔、20：第三旋流腔、21：第四旋流腔、22：第一弧形板、23：第二弧形板、24：第三弧形板、25：第四弧形板、26：进气挡板、27：排气挡板、28：第一长孔、29：第二长孔、30：散流孔、31：尿素喷入腔。

具体实施方式

下面将参照附图更详细描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图9所示，本实用新型的第一方面提出了一种后处理混合器，包括壳体和旋流板组件，壳体的轴向一端设有进气孔11，壳体的轴向另一端设有排气孔12，壳体的侧壁上设有尿素喷入口13，壳体的内部设有混合腔，混合腔分别与进气孔11、排气孔12和尿素喷入口13连通，旋流板组件设于混合腔内，旋流板组件将混合腔分隔成多个混合子腔，各混合子腔之间连通，部分旋流板组件用于引导混合腔内的气流形成旋流。

可以理解的是，壳体优选为圆柱形，只需保证壳体的内壁面能够与旋流板组件配合，形成类合围型结构，尿素从壳体的侧面喷入，喷入后沿壳体的周向流动，旋流板组件可根据实际需要在壳体内分隔出多个混合子腔，每个混合子腔都由类似合围结构的外壁形成，合围结构能够引导尿素和废气的混合气生成旋流即可。

本实用新型提出的后处理混合器通过在壳体内设置旋流板组件引导混合气流生成旋流，使得气流与尿素喷雾按照设计路径混合流转，保证气体与尿素充分混合接触，提高后处理混合器的混合均匀性，提高尿素分解，减少尿素结晶，提高后处理排放一致性。并且该混合器通用性较好，能应用于较多的机型。另外，该混合器可加工性强，工艺较好，各组件通过焊接形式联接，可以保证机械可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，旋流板组件包括第一旋流板14和隔板15，第一旋流板14设置在隔板15的外围，第一旋流板14和隔板15将混合腔分隔成两个混合子腔，混合子腔与尿素喷入口13连通。第一旋流板14可通过钣金折弯制作，第一旋流板14与混合腔的轴线平行，使得第一旋流板14与隔板15将混合腔分隔成两个混合子腔，混合气流在混合子腔内产生旋流，加强混合均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，旋流板组件还包括第二旋流板16，第二旋流板16设置在隔板15和第一旋流板14之间，第一旋流板14、第二旋流板16和隔板15将混合腔分隔成四个混合子腔。可以理解的是，第二旋流板16也与混合腔的轴线平行，第二旋流板16将第一旋流板14和隔板15所围成的混合子腔进一步分隔，形成四个混合子腔，进一步加强混合均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，后处理混合器还包括散流板17，散流板17设于混合腔内，散流板17上设有多个散流孔30，散流孔30朝向尿素喷入口13设置。散流板17的作用是将尿素喷入口13喷入的尿素喷雾进一步打散，并且引导尿素喷入向混合子腔流动，因此散流板17的引导气流方向可设置朝向混合子腔内，尿素喷雾被进一步打散与废气混合能够加强混合的均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，四个混合子腔中的两个混合子腔分别为第一旋流腔18和第二旋流腔19，第一旋流板14包括第一弧形板22和两个第二弧形板23，第一弧形板22与壳体的部分内壁面相适配，第一弧形板22的两端分别与两个第二弧形板23的一端连接，两个第二弧形板23之间形成尿素喷入腔31，部分第一弧形板22、隔板15和其中一个第二弧形板23之间形成第一旋流腔18，部分第一弧形板22、隔板15和另一个第二弧形板23之间形成第二旋流腔19，尿素喷雾自尿素喷入口13进入尿素喷入腔31与废气混合成混合气，然后经隔板15与第二弧形板23之间进入第一旋流腔18和第二旋流腔19，废气喷入第一旋流腔18和第二旋流腔19与混合气再次混合，由于第一旋流腔18和第二旋流腔19呈类似椭圆的结构，以及其弧形壁面的引导，混合气在其内部形成旋流，从而加强混合均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，隔板15的一端朝向尿素喷入口13设置，散流板17呈V型，散流板17的弯折处与隔板15连接，并且散流板17的凸面朝向尿素喷入口13设置，使得散流板17将尿素喷雾进一步打散以加强混合均匀性，散流孔30可以是沿水平方向设置的条形孔，条形孔可以沿壳体的轴向方向布置多个，条形孔沿轴向布置的密度可以根据尿素喷入口13的位置进行调整，例如条形孔布置的密度与条形孔在竖直方向距离尿素喷入口13的距离成正比，通过上述设计提高尿素喷雾的打散效果以加强混合均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，四个混合子腔中的另外两个混合子腔分别为第三旋流腔20和第四旋流腔21，第二旋流板16包括第三弧形板24和两个第四弧形板25，第三弧形板24与壳体的部分内壁面相适配，第三弧形板24的两端分别与两个第四弧形板25的一端连接，部分第三弧形板24、隔板15和其中一个第四弧形板25之间形成第三旋流腔20，部分第三弧形板24、隔板15和另一个第四弧形板25之间形成第四旋流腔21。进入第一旋流腔18和第二旋流腔19的混合气中的部分进入第三旋流腔20和第四旋流腔21，与流入其中的废气再次混合，受第四弧形板25的引导，第三旋流腔20和第四旋流腔21内形成旋流，进一步加强废气与尿素的混合均匀性。

在本实用新型的一些实施例中，壳体包括进气挡板26、排气挡板27和混合器外管10，混合器外管10的轴向两端分别与进气挡板26和排气挡板27连接，进气挡板26上设有多个进气孔11，进气孔11与混合子腔和/或尿素喷入腔31连通，排气挡板27上设有多个排气孔12，排气孔12与混合子腔连通。进气孔11可设置在对应尿素喷入腔31的位置，如此设置时进气孔11的面积应设计较大些，以与尿素喷雾充分接触，进气孔11还可以设置对应混合子腔设置，可设置在混合子腔的边缘处，从该处进气可充分利用混合子腔内的旋流带动废气与尿素均匀混合，加强混合均匀性，该处的进气孔11优选为长条形。排气孔12可以是对应混合子腔设置的圆孔或者多边形孔，圆孔可靠近混合子腔的边缘设置，在排气孔12上还可以设置导流板，对排气进行导流。

在本实用新型的一些实施例中，第一旋流板14上设有第一长孔28，第一长孔28靠近壳体的侧壁设置，尿素喷入腔31通过第一长孔28与混合子腔连通，第二旋流板16上设有第二长孔29，第二长孔29靠近壳体的侧壁设置，相邻的两个混合子腔通过第二长孔29连通。第一长孔28和第二长孔29可以是矩形也可以是椭圆形，第一长孔28和第二长孔29沿壳体的轴向设置，通过设置长孔使得个腔体之间可以连通，加强混合腔内的气流流动，从而提高混合的均匀性。

本实用新型的第二方面提出了一种发动机，具有本实用新型第一方面提出的后处理混合器。

本实用新型第二方面提出的发动机具有和本实用新型第一方面提出的后处理混合器相同的有益效果，在此不再赘述。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种后处理混合器，其特征在于，包括壳体和旋流板组件，所述壳体的轴向一端设有进气孔，所述壳体的轴向另一端设有排气孔，所述壳体的侧壁上设有尿素喷入口，所述壳体的内部设有混合腔，所述混合腔分别与所述进气孔、所述排气孔和所述尿素喷入口连通，所述旋流板组件设于所述混合腔内，所述旋流板组件将所述混合腔分隔成多个混合子腔，各所述混合子腔之间连通，部分所述旋流板组件用于引导所述混合腔内的气流形成旋流。

2.根据权利要求1所述的后处理混合器，其特征在于，所述旋流板组件包括第一旋流板和隔板，所述第一旋流板设置在所述隔板的外围，所述第一旋流板和所述隔板将所述混合腔分隔成两个所述混合子腔，所述混合子腔与所述尿素喷入口连通。

3.根据权利要求2所述的后处理混合器，其特征在于，所述旋流板组件还包括第二旋流板，所述第二旋流板设置在所述隔板和所述第一旋流板之间，所述第一旋流板、所述第二旋流板和所述隔板将所述混合腔分隔成四个所述混合子腔。

4.根据权利要求3所述的后处理混合器，其特征在于，所述后处理混合器还包括散流板，所述散流板设于所述混合腔内，所述散流板上设有多个散流孔，所述散流孔朝向所述尿素喷入口设置。

5.根据权利要求3所述的后处理混合器，其特征在于，所述四个混合子腔中的两个所述混合子腔分别为第一旋流腔和第二旋流腔，所述第一旋流板包括第一弧形板和两个第二弧形板，所述第一弧形板与所述壳体的部分内壁面相适配，所述第一弧形板的两端分别与两个所述第二弧形板的一端连接，两个所述第二弧形板之间形成尿素喷入腔，部分所述第一弧形板、所述隔板和其中一个所述第二弧形板之间形成所述第一旋流腔，部分所述第一弧形板、所述隔板和另一个所述第二弧形板之间形成所述第二旋流腔。

6.根据权利要求4所述的后处理混合器，其特征在于，所述隔板的一端朝向所述尿素喷入口设置，所述散流板呈V型，所述散流板的弯折处与所述隔板连接，并且所述散流板的凸面朝向所述尿素喷入口设置。

7.根据权利要求5所述的后处理混合器，其特征在于，所述四个混合子腔中的另外两个混合子腔分别为第三旋流腔和第四旋流腔，所述第二旋流板包括第三弧形板和两个第四弧形板，所述第三弧形板与所述壳体的部分内壁面相适配，所述第三弧形板的两端分别与两个所述第四弧形板的一端连接，部分所述第三弧形板、所述隔板和其中一个所述第四弧形板之间形成所述第三旋流腔，部分所述第三弧形板、所述隔板和另一个所述第四弧形板之间形成所述第四旋流腔。

8.根据权利要求7所述的后处理混合器，其特征在于，所述壳体包括进气挡板、排气挡板和混合器外管，所述混合器外管的轴向两端分别与所述进气挡板和所述排气挡板连接，所述进气挡板上设有多个所述进气孔，所述进气孔与所述混合子腔和/或所述尿素喷入腔连通，所述排气挡板上设有多个所述排气孔，所述排气孔与所述混合子腔连通。

9.根据权利要求7或8所述的后处理混合器，其特征在于，所述第一旋流板上设有第一长孔，所述第一长孔靠近所述壳体的侧壁设置，所述尿素喷入腔通过所述第一长孔与所述混合子腔连通，所述第二旋流板上设有第二长孔，所述第二长孔靠近所述壳体的侧壁设置，相邻的两个所述混合子腔通过所述第二长孔连通。

10.一种发动机，其特征在于，具有根据权利要求1至9任一项所述的后处理混合器。

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